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第一篇：Led點陣廣告牌設計

基于單片機的Led點陣廣告牌設計

目錄 LED概述.........................................................................3 1.1 LED電子顯示屏概述......................................................3 1.2 LED電子顯示屏的分類...................................................3 2 顯示原理及控制方式分析.................................................4 2.1 LED點陣模塊結構.........................................................4 2.2 LED 動態顯示原理.......................................................4 2.3 LED常見的控制方式.....................................................5 3 硬件電路設計..................................................................7 3.1 系統硬件概述..............................................................7 3.2 16×16LED點陣顯示制作..............................................8 3.2.1 16×16LED點陣的內部結構及工作原理......................8 3.2.2 用8×8LED點陣構成16×16LED點陣..........................9 3.3主控單片機的接口說明.................................................11 3.4 LED顯示驅動電路.......................................................11 4 字模生成.......................................................................13 4.1 字模簡介...................................................................13 4.1.1 LED顯示屏領域字模實現技術...................................13 4.1.2 軟件控制系統字模提取的分析與設計.........................13 4.2 字模存儲技術.............................................................14 4.3 字庫生成...................................................................14 5軟件設計........................................................................16 5.1 程序設計總體思路和結構..............................................16 5.1.1 程序設計總體思路.................................................16 5.1.2 程序流程圖...........................................................16 5.2 各模塊程序設計..........................................................17 5.2.1 系統初始化...........................................................17 5.2.2 LED動態顯示........................................................17 5.2.3 漢字顯示的原理....................................................17 6系統功能測試..................................................................19 6.1 單元模塊電路測試.......................................................19 6.2 系統整體功能測試.......................................................19 總結.................................................................................20 致謝.................................................................................21 參考文獻...........................................................................22 附錄.................................................................................23 引言

多個 LED發光燈組成固定的字符或圖形進行顯示，即形成LED點陣圖文顯示屏。其主要特征是只控制LED點陣中各發光器件的通斷（發光或熄滅），而不控制LED的發光強弱。LED點陣的漢字顯示方式是先根據所需要的漢字提取漢字點陣（如16×16 點陣），將點陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼；而在使用時則需要先根據新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據新編碼提取相應的點陣進行漢字顯示。

LED點陣顯示具有如下特點：

（1）電壓：LED使用低壓電源，供電電壓在6-24V之間，根據產品不同而異，所以它是一種比使用高壓電源更安全的電源。

（2）效能：消耗能量比同光效的白熾燈減少80%。（3）適用性：每個單元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制備成各種形狀的器件，并且適合于易變的環境。

（4）穩定性：10萬小時，光衰為初始的50%。

（5）響應時間：其白熾燈的響應時間為毫秒級，LED燈的響應時間為納秒級。（6）對環境污染：無有害金屬汞。

（7）顏色：改變電流可以變色，發光二極管方便地通過化學修飾方法，調整材料的能帶結構和帶隙，實現紅黃綠蘭橙多色發光。

由于LED的眾多優勢，在市場中得到了廣泛的應用，主要應用領域有：（1）、信號指示應用：信號照明是LED單色光應用比較廣泛也是比較早的一個領域，約占LED應用市場的4%左右。

（2）、顯示應用：指示牌、廣告牌、大屏幕顯示等，LED用于顯示屏幕的應用約占LED應用的20%—25%，顯示屏幕可分為單色和彩色。

（3）、照明應用：便攜燈具，汽車用燈，特殊照明。由于LED尺寸小，便于動態的亮度和顏色控制，因此比較適合用于建筑裝飾照明。背光照明：普通電子設備功能顯示背光源、筆記本電腦背光源、大尺寸超大尺寸LCD顯示器背光源等。以及投影儀用RGB光源。

LED概述

1.1 LED電子顯示屏概述

LED電子顯示屏（Light Emitting Diode Panel）是由幾百--幾十萬個半導體發光二極管構成的像素點，按矩陣均勻排列組成。利用不同的半導體材料可以制造不同色彩的LED像素點。目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發已經達到了實用階段。LED顯示屏是一種通過控制半導體發光二極管的亮度的方式，來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。

LED顯示屏分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形；而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。LED顯示屏因為其像素單元是主動發光的，具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊和性能穩定等優點。因而被廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業企業管理和其它公共場所。

LED顯示屏的發展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發光密度、更高的發光均勻性，可靠性、全色化方向發展。1.2 LED電子顯示屏的分類

按顏色分類：

單基色顯示屏:單一顏色（紅色或綠色）。

雙基色顯示屏：紅和綠雙基色，256級灰度、可以顯示65536種顏色。

全彩色顯示屏：紅、綠、藍三基色，256級灰度的全彩色顯示屏可以顯示一千六百多萬種顏色。

按顯示器件分類：

LED數碼顯示屏：顯示器件為7段碼數碼管，適于制作時鐘屏、利率屏等，顯示數字的電子顯示屏。

LED點陣圖文顯示屏：顯示器件是由許多均勻排列的發光二極管組成的點陣顯示模塊，適于播放文字、圖像信息。按使用場合分類：

室內顯示屏：發光點較小，一般Φ3mm--Φ8mm，顯示面積一般零點幾至十幾平方米。室外顯示屏：面積一般幾十平方米至幾百平方米，亮度高，可在陽光下工作，具有防風、防雨、防水功能。按發光點直徑分類：

室內屏：Φ3mm、Φ3.75mm、Φ5mm、室外屏：Φ10mm、Φ12mm、Φ16mm、Φ19mm、Φ21mm、Φ26mm 室外屏發光的基本單元為發光筒，發光筒的原理是將一組紅、綠、藍發光二極管封在一個塑料筒內共同發光增強亮度。

顯示原理及控制方式分析

2.1 LED點陣模塊結構

八十年代以來出現了組合型LED點陣顯示器模塊，以發光二極管為像素，它用高亮度發光二極管芯陣列組合后，環氧樹脂和塑模封裝而成。這種一體化封裝的點陣LED模塊，具有高亮度、引腳少、視角大、壽命長、耐濕、耐冷熱、耐腐蝕等特點。LED點陣規模常見的有4×4、4×8、5×7、5×8、8×8、16×16等等。

根據像素顏色的數目可分為單色、雙基色、三基色等。像素顏色不同，所顯示的文字、圖象等內容的顏色也不同。單色點陣只能顯示固定色彩如紅、綠、黃等單色，雙基色和三基色點陣顯示內容的顏色由像素內不同顏色發光二極管點亮組合方式決定，如紅綠都亮時可顯示黃色，如果按照脈沖方式控制二極管的點亮時間，則可實現256或更高級灰度顯示，即可實現真彩色顯示。

圖2.1示出最常見的8×8單色LED點陣顯示器的內部電路結構和外型規格，其它型號點陣的結構與引腳可試驗獲得。

圖2.1 8×8單色LED模塊內部電路

LED點陣顯示器單塊使用時，既可代替數碼管顯示數字，也可顯示各種中西文字及符號．如5x7點陣顯示器用于顯示西文字母．5×8點陣顯示器用于顯示中西文，8x8點陣可以用于顯示簡單的中文文字，也可用于簡單圖形顯示。用多塊點陣顯示器組合則可構成大屏幕顯示器，但這類實用裝置常通過PC機或單片機控制驅動。2.2 LED 動態顯示原理

以8×8點陣模塊為例，說明一下其使用方法及控制過程。圖2.1中，紅色水平線Y0、Y1……Y7叫做行線，接內部發光二極管的陽極，每一行8個LED的陽極都接在本行的行線上。相鄰兩行線間絕緣。同樣，藍色豎直線X0、X1……X7叫做列線，接內部每列8個LED的陰極，相鄰兩列線間絕緣。

在這種形式的LED點陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“1”表示），在某列線上施加低電平（用“0”表示）。則行線和列線的交叉點處的LED就會有電流流過而發光。比如，Y7為1，X0為0,則右下角的LED點亮。再如Y0為1，X0到X7均為0，則最上面一行8個LED全點亮。

現描述一下用動態掃描顯示的方式，顯示字符“B”的過程。其過程如圖2.2

圖2.2 用動態掃描顯示字符“B”的過程

2.3 LED常見的控制方式

目前常見的是并行傳輸方式（見附錄1.1），通過8位鎖存器將8位總線上的列數據進行鎖存顯示，各8位鎖存器的片選信號由譯碼器提供。此種方式的優點是傳輸速度快，對微控制器（MCU）的通信速度要求較低。但是這種方案最大的缺點是不便于隨意擴展顯示單元的數目。每增加一個16×16點陣的全角漢字顯示單元，就需要在之前的電路上多增加兩根地址線，這就要求在PCB布線的時候要留有充足的地址線冗余量。再一個缺點是，每個單元的PCB隨著安放位置的不同，布線結構也不相同，不利于廠家批量生產。并行傳輸需要的芯片較多，因此市場上已經出現用FPGA,CPLD等高密度可編程邏輯器件（PLD）來取代傳統鎖存器IC的方案。成本有所下降，但可擴展性仍舊較差。因此，并行傳輸方式適用于顯示單元數目確定的條屏。

隨著廣告屏顯示內容的多媒體化，對控制器傳輸速度，運算能力的要求越來越高。因此控制器的種類也在不斷發展以適應要求，從最初的8051單片機，到PIC單片機，又到FPGA，直到現在的ARM處理器。不同功能檔次的廣告屏對應著不同的處理器。

一．以傳統8051單片機為控制器的LED顯示屏。因受到單片機運算速度及通信速率的限制，LED動態顯示的刷新率不可能做得太高。對顯示效果和移動算法的處理也比較吃力，在實際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。除此之外，傳統8051單片機的內部資源貧乏，僅128字節的數據存儲器，幾K字節的程序存儲器，無E2PROM，SPI。這就需要對單片機擴展外設，無疑增加了硬件成本。因此，8051控制的條屏只能用于顯示內容及其簡單，不需要經常更改顯示內容的場合。

二．以PIC單片機為控制器的LED顯示屏。因PIC單片機是RISC架構的工業專用單片機，處理指令的速度有所增加，抗干擾能力優秀，型號種類繁多。作為條屏的控制器，可以明顯的改善顯示效果，同時PIC單片機內部的資源較豐富，可節省外部電路設計難度，同時降低了硬件成本。因此，以PIC單片機為控制器的條屏目前仍是單色條屏市場的主流。

三．以FPGA（復雜可編程邏輯門陣列）為控制器的LED顯示屏。FPGA以高速、并行著稱。是近年來新興的可編程邏輯器件。用他作為LED顯示屏的控制器，能夠高速的處理色階PWM信號、高速的完成動態掃描邏輯、高速的完成字符移動算法。因此被運用于雙基色、三基色的顯示系統。但是其成本較高，開發難度較大。

四．以ARM（32位RISC架構高性能微處理器）為控制器的LED顯示屏。ARM有著極高的指令效率，極高的時鐘頻率。因此其運算能力非常強大，內部資源也十分豐富，極大的簡化了硬件設計的難度，縮短了開發周期。在條屏的運用中，能用ARM來實現花樣繁多的顯示方式，以及高色階，多像素的全彩屏驅動。ARM與FPGA的組合更是功能強大，除了海量存儲技術，無線更新技術外，還能實時地顯示視頻信號。因此，以ARM為控制器的顯示屏常為視頻全彩屏。

硬件電路設計

3.1 系統硬件概述

整個電路由單片機89C51，8個74LS373，1個74HC154，1個74LS138,4個16×16的LED。該電路所設計的電子屏可顯示多個漢字，需要4個16×16 LED點陣模塊，可組成16×64的條形點陣。

AT89C51是一種帶4KB可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能微處理器，俗稱單片機。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復擦除100次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡版本。AT89C51單片機為很多嵌入式控制系統提供了一種靈活性高且價廉的方案。AT89C51引腳即外觀如圖3.1所示。

圖3.1 AT89C51的管腳圖

譯碼器是組合邏輯電路的一個重要的器件，74LS138的輸出是低電平有效，故實現邏輯功能時，輸出端不可接或門及或非門，74LS138與前面不同，其有使能端，故使能端必須加以處理，否則無法實現需要的邏輯功能。發光二極管點亮只須使其正向導通即可，根據LED的公共極是陽極還是陰極分為兩類譯碼器，即針對共陽極的低電平有效的譯碼器；針對共陰極LED的高電平輸出有效的譯碼器。

74LS373是低功耗肖特基TTL8D鎖存器，內有8個相同的D型(三態同相)鎖存器，由兩個控制端(11腳G或EN；1腳OUT、CONT、OE)控制。當OE接地時，若G為高電平，74LS373接收由PPU輸出的地址信號；如果G為低電平，則將地址信號鎖存。工作原理：74LS373的輸出端O0—O7可直接與總線相連。當三態允許控制端OE為低電平時，O0—O7為正常邏輯狀態，可用來驅動負載或總線。當OE為高電平時，O0—O7呈高阻態，即不驅動總線，也不為總線的負載，但鎖存器內部的邏輯操作不受影響。當鎖存允許端LE為高電平時，O隨數據D而變。當LE為低電平時，O被鎖存在已建立的數據電平。74LS373引腳即外觀如圖3.2所示

圖3.2 74LS373引腳圖

74HC154為 4 線－12 線譯碼器，當選通端（G1、G2）均為低電平時，可將地址端（ABCD）的二進制編碼在一個對應的輸出端，以低電平譯出。若將 G1 和 G2 中的一個作為數據輸入端，由 ABCD 對輸出尋址，還可作 1 線－16 線數據分配器。工作環境溫度為0～70℃，對社會的要求非常適合。

LED,50年前人們已經了解半導體材料可產生光

線的基本知識，第一個商用二極管產生于1960年。LED是英文light emitting diode（發光二極管）的縮寫，它的基本結構是一塊電致發光的半導體材料，置于一個有引線的架子上，然后四周用環氧7樹脂密封，即固體封裝，所以能起到保護內部芯線的

作用，所以LED的抗震性能好該電路的顯示采用逐行掃描方式。工作時，由單片機取出第一行需要顯示的內容經延時一段時間后再進行下一行點陣數據的顯示。需要注意的是，每次只能選通一行數據，即要通過不斷的逐行掃描來實現漢字或字符的顯示。3.2 16×16LED點陣顯示制作

3.2.1 16×16LED點陣的內部結構及工作原理

以UCDOS中文宋體字庫為例，每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國家標準漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示。我們可以把每一個點理解為一個像素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內的任何圖形。這里我們以“高”字說明，如圖3.3所示。

圖3.3 16*16LED漢字顯示

用8位的AT89C51單片機控制，由于單片機的總線為8位，一個字需要拆分為2個部分。一般把它拆分為上部和下部，上部由8×16點陣組成，下部也由8×16點陣組成。在本例中單片機首先顯示的是左上角的第一列的上半部分，即第0列的p00—p07口。方向為p00到p07 ,顯示漢字“高”時,p02點亮,由上往下排列,為p0.0 滅，p0.1 滅, p0.2 滅, p0.3 滅, p0.4 滅, p0.5 亮,p0.6滅,p0.7 滅。即二進制00000100，轉換為16進制為 04h。上半部第一列完成后，繼續掃描下半部的第一列，為了接線的方便，我們仍設計成由上往下掃描，即從p27向p20方向掃

描，從上圖可以看到，這一列全部為不亮，即為00000000，16進制則為00h。然后單片機轉向上半部第二列，仍為p01點亮，為00000100，即16進制04h.這一列完成后繼續進行下半部分的掃描，p20點亮，為二進制00000010，即16進制02h.依照這個方法，繼續進行下面的掃描，一共掃描32個8位，可以得出漢字“高”的掃描代碼為：02h，00h，01h, 04h,0FFh,0FEh, 00h, 00h，1Fh,0F0h, 10h, 10h, 10h, 10h, 1Fh,0F0h，00h, 04h, 7Fh,0FEh, 40h, 04h, 4Fh,0E4h，48h, 24h, 48h, 24h, 4Fh,0E4h, 40h, 0Ch。

由這個原理可以看出，無論顯示何種字體或圖像，都可以用這個方法來分析出它的掃描代碼從而顯示在屏幕上。不過現在有很多現成的漢字字模生成軟件，就不必自己去畫表格算代碼了。

3.2.2 用8×8LED點陣構成16×16LED點陣

Proteus中只有5×7和8×8等LED點陣，并沒有16×16LED點陣，而在實際應用中，要良好地顯示一個漢字，則至少需要16×16點陣。下面我們就首先介紹使用8×8點陣構建16×16點陣的方法，并構建一塊16×16LED點陣，用于本例的顯示任務。

首先，從Proteus7.1的元件庫中找到“MATRIX-8X8-RED”元器件，并將四塊該元器件放入Proteus文檔區編輯窗口中。此時需要注意,如果該元器件保持初始的位置（沒有轉動方向），我們要首先將其左轉90°，使其水平放置，那么此時它的左面8個引腳是其行線，右邊8個引腳是其列線（當然，如果你是將右轉，則右邊8個引腳是行線）。然后我們將四個元器件對應的行線和列線分別進行連接，使每一條行線引腳接一行16個LED，列線也相同。并注意要將行線和列線引出一定長度的引腳，以便下面我們使用。連接好的16×16點陣如圖3.4所示。

成如上圖的16×16點陣只是第一步，這樣分開的數塊并不能達到好的顯示效果,下面我們要將其進一步組合。組合實際上很簡單，首先選中如上圖中右側的兩塊8×8點陣，然后拖動并使其與左側的兩塊相并攏，如圖3.5所示。

圖3.4 點陣模塊組合

圖3.5

可以看到原來的連線已經自動隱藏了，至于線上的交點，我們不要去動。然后，我們再來最后一步，選中下側的兩塊點陣，并拖動使其與上側的兩塊并攏,最后的效果如圖3.6所示。看到,原來雜亂的連線現在已經幾乎全部隱藏了，一塊16×16的LED點陣做成了。需要注意，做成的LED點陣的行線為左側的16個引腳，下側的16個引腳為其列線，而且其行線為高電平有效，列線為低電平有效。然后，我們將其保存，以便以后使用。

圖3.6 3.3主控單片機的接口說明

P0口：P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口，也即地址/數據總線復制用口，作為輸入口時，每位能吸收電流的方式驅動8個TTL邏輯門電路，對端口寫入“1可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址（低8位）和數據總線復用，在訪問期激活內部上拉電阻。在Flash編程時，PO口接收指令節，而在程序校檢時，輸出指令字節，校檢時，要求外接上拉電阻。P1口：P1口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。Flash編程和程序校檢期間，P1接收低8位地址。

P2口:P2口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1的輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流I。在訪問外部數據存儲器或16位地址的外部數據存儲（例如執行MOVX@DPTR指令）時，P2口送出高8位地址數據。在訪問8位地址的外部數據存儲器（如執行MOVX@RI指令）時，P2口線上的內容（也即特殊功能寄存器（SFR）區中R2寄存器的內容），在整個訪問期間不改變。Flash編程和校檢時，P2亦接收高位地址和其他控制信號。

P3口：P3口是一個帶內部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作輸入端口，作輸入端時，被外部拉低的P3口將用上拉電阻，輸出電流I。P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校檢的控制信號。

RST:復位輸入，當震蕩器工作時，RST引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。

ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時,ALE(地址鎖存允許）輸出脈沖用于所存地址的低8位字節。即使不訪問外部存儲器，ALE乃以時鐘振動頻率的1/6輸出固定的正脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ALE脈沖。

3.4 LED顯示驅動電路 LED顯示驅動電路如圖3.7所示。

圖3.7 顯示驅動電路圖

字模生成

4.1 字模簡介

文字的字模是一組數字，但它的意義卻與數字的意義有著根本的變化，它是用數字的各

[1]位信息來記載英文或漢字的形狀。

在電腦硬件中，根本沒有漢字這個概念，也沒有英文的概念，其認識的概念只有——內碼(將ASCII表的高128個很少用到的數值以兩個為一組來表示漢字，即漢字的內碼。而剩下的低128位則留給英文字符使用，即英文的內碼)。如果你用啟動盤啟動系統后用DIR命令可能得到一串串莫名其妙的字符，但那確確實實是漢字，如果你啟動UCDOS或其他的漢字系統后，就會看到那是一個個熟悉的漢字。在硬件系統內，英文的字模信息一般固化在ROM里，即使在沒有進入系統的CMOS里，也可以讓你看到英文字符。而在DOS下，中文的字模信息一般記錄在漢字庫文件里(將制作好的字模放到一個個標準的庫中，這就是點陣字庫文件)。

4.1.1 LED顯示屏領域字模實現技術

在通過軟件實現的技術中，目前有許多字模生成軟件，軟件打開后輸入漢字，點“檢取”，十六進制數據的漢字代碼即可自動生成，把我們所需要的豎排數據復制到我們的程序中即可。在通過硬件實現字模提取的技術中，有在單片機系統中增加硬漢字庫的方法，主控器發送的漢字是其機內碼，用兩個字節來表示一個漢字。根據機內碼，顯示單元控制模塊從漢字庫中查取顯示字模，實現漢字顯示。由于帶有硬漢字庫，進行動態文字顯示時，通用智能顯示單元僅接受漢字的機內碼即可，這樣數據通訊量大大減少。因此，“動態文字顯示速度快”。4.1.2 軟件控制系統字模提取的分析與設計

而在LED顯示屏控制系統具體應用的Windows操作系統下如何提取字模信息是設計的核心。軟件控制系統在實際編輯過程中，要求各種字體、字號的文字都能被編輯、保存。所以系統在設計時，把文本區理解為由眾多的象素點構成，而把不同字體、字號的文字理解為一幅圖像。因為所開啟的文本區大小與LED顯示屏的大小對應，所以采用16×16點陣為單位，把文本區內的每個像素點都看成一個二維數組，由于系統中各種顏色都有對應的值，賦予每個不同顏色的像素點不同的對應值，再把每個點賦予一個int型的值，這樣保存下來的信息就是二進制數據。通過這樣的設計，我們不僅可以把任何字型，任何大小的文字保存下來，還可以顯示以256個像素點陣為單位的任何圖形。在軟件控制系統中實現字模的提取，也就避免了在單片機中加載硬漢字庫模塊，從而簡化了硬件模塊的設計。以下以單色屏為例，介紹系統采用字模保存的算法設計：

定義COLORREF zimo_ color為像素點的顏色，判斷某個點的顏色值。如果值為Oxffffff，說明此點為白色，賦予此點值0。由于單色屏只有紅色和不顯色兩種，所以可以簡單賦值為除白色外其余點賦值為1 CClientDC

dc(this);

CFile myfile;unsigned int zimo[192] [384]={0};unsigned char zimo_data[192][48]={0};

COLORREF zimo_color;

int row, col;

this->HideCaret();

for(row=0;row<192;row++){

for(col=0;col<384;col++){

zimo_color=do.GetPixel(col, row);

if(zimo color = =Oxffffff)

{zimo [row] [col]=0;}else

{zimo [row] [col]=1;}}} 定義unsigned int zimo[192][384]={0};//文本區像素點

以8位為一字節(因為在隨后的串行通訊中，傳輸的數據是8位的二進制數據)定義

unsigned char zimo_data[192][48]={0} 4.2 字模存儲技術

目前使用最廣泛的技術是，通過上位機軟件將待顯示的字符串轉換為對應的點陣字模數

2據，通過燒寫的方式將這些字模數據按一定的順序編址后存儲在EPROM中。在條屏顯示的2過程中按規定的方式取出EPROM中的字模數據進行處理。對于一個16×16點陣的漢字字模

2數據，需要連續32字節的EPROM空間來存儲。照此計算，若有256個需要顯示的字符，則

2至少需要32B×256=8192字節（8KB）的EPROM存儲空間。通常的單片機內部沒有集成這么22大容量的EPROM。因此這種方案，需要在單片機外部擴展大容量的EPROM，增加硬件成本。上位機程序設計由于涉及到漢字取模，取模算法的難度較大。在多字下載的時候傳輸時間也較長。諸多弊端使本設計放棄了傳統方案。而本設計創新使用了專用的點陣字庫芯片，成本僅為8元，內含各種點陣規格的GB2312、ASCII等標準字庫。專用字庫芯片采用微型SO-8封裝，使用高速同步串行SPI接口進行讀寫操作，節省了控制器的I/O。在本設計中，單片2機內部的小容量EPROM，用于存儲待顯示漢字的GB2312標準機內碼，每個全角字符的內碼

2占2字節，則在同樣需要顯示256個漢字的情況下，這種方案僅占用512字節的EPROM空間

4.3 字庫生成

因為本設計中為行掃描，列輸入，所以“魏”的自摸代碼為：

DB 49H,40H,4AH,51H,4CH,6AH,7FH,0C4H,4CH,4AH,8AH,71H,88H,42H,3FH,84H DB64H,98H,0A5H,0E0H,3EH,0BEH,24H,81H,24H,89H,7FH,81H,20H,07H,00H,00

“佳”字代碼為：

DB 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E2H,02H,12H,22H,12H,22H,12H,22H DB 12H,22H,0FFH,0FEH,12H,22H,12H,22H,32H,62H,16H,26H,02H,02H,00H,00H

“鋒”字代碼為：

DB 01H,40H,02H,40H,0EH,40H,0F3H,0FEH,12H,44H,12H,48H,09H,00H,11H,28H DB 0F2H,0A8H,2AH,0A8H,25H,0FFH,2AH,0A8H,32H,0A8H,23H,28H,02H,00H,00H,00H 5軟件設計

5.1 程序設計總體思路和結構 5.1.1 程序設計總體思路

用簡短的匯編程序設計，實現LED點陣顯示內容，并使顯示的內容在屏幕上從左到右的滾動顯示。系統采用模塊化結構，包括主程序、延時程序、顯示子程序和串行口中斷程序。用AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154芯片和4個16×16LED點陣顯示器構成一個完整的16位點陣LED顯示系統。5.1.2 程序流程圖

程序主要由開始、初始化、主程序、字庫組成。其中主程序和子程序的流程圖如圖5.1所示。

圖5.1 單片機漢字顯示程序流程圖

5.2 各模塊程序設計 5.2.1 系統初始化 ORG 0000H AJMP START ORG 000BH LJMP TIME0 ORG 0030H START:MOV R1,#00H MOV R2,#00H MOV R3,#00H MOV R4,#00H MOV R5,#00H 5.2.2 LED動態顯示

顯示要求漢字在顯示屏上按從左到右的順序一個個的出現。設計時可采用如下方法：首先將LED顯示屏對應的顯示緩沖區全部清零，即 LED顯示空白，然后每間隔一個“軟定時器”設定的動態顯示時間，顯示緩沖區依次加入一個漢字點陣數據并進行掃描顯示，這樣就可達到動態顯示的效果。實現LED從左向右移動顯示程序： TIME0:INC R5 CJNE R5,#3,NEXT MOV R5,#0 INC DPTR INC DPTR INC R1 CJNE R1,#144,NEXT MOV R1,#0 MOV DPTR,#TAB NEXT: MOV TH0,#3CH MOV TL0,#0B0H RETI 5.2.3 漢字顯示的原理

我們以中文宋體字庫為例，每一個字由16行16列的點陣組成顯示。即國標漢字庫中的每一個字均由256點陣來表示。我們可以把每一個點理解為一個像素，而把每一個字的字形理解為一幅圖像。事實上這個漢字屏不僅可以顯示漢字，也可以顯示在256像素范圍內的任何圖形。LED點陣漢字顯示程序： MAIN: MOV P1,R2 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P2,A INC R3 MOV A,R3 MOVC A,@A+DPTR MOV P0,A INC R3 MOV P3,R4 LCALL DELAY1MS INC R2 CJNE R2,#16,MAIN MOV R2,#0 INC R4 CJNE R4,#3,MAIN MOV R3,#0 MOV R4,#0 LJMP MAIN

6系統功能測試

6.1 單元模塊電路測試

在proteus仿真軟件中運行測試AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154等芯片和LED顯示器均能正常運行并完整的顯示出了我所要的效果。所以各個模塊功能正常。6.2 系統整體功能測試

在仿真軟件proteus中運行測試系統整體功能，一切正常。實現了漢字的左移滾動顯示，完整的顯示出了“陜西理工學院”浮動漢字。

圖6.1 單片機漢字顯示系統測試圖

總結

在本設計中我用簡短的匯編程序在LED顯示屏實現了漢字的左移滾動顯示。在設計中采用的芯片有AT89C51、74LS373、74LS138、74HC154和4個16×16LED點陣顯示器。其特點：1.內容能從右向左浮動顯示。2.硬件結構簡單，應用廣泛。3.LED數碼管動態掃描顯示，工作效率高，價格低廉等。

通過本次(64×16位點陣LED)的設計，理論知識學習和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業基礎知識解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規范以及電腦制圖等其他專業能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富。為后繼的學習和工作奠定的基礎。

致謝

在完成此設計過程中，我曾多次去找我的指導老師，李建忠老師，每次在遇到實驗中遇到困難或者程序看不懂的時候，我都去找李老師，不管上班下班時間，李老師每次都不厭其煩，不辭辛苦的給我細心講解指導，我才能在實驗室完成實驗，在寫論文過程中老師也給了我很大幫助，在此，我由衷的對李老師對我的指導和教育。

參考文獻

[1]李建忠編著.單片機原理及應用.西安：西安電子科技大學出版社，2002 [2]李群芳，肖看編著.單片機原理、接口及應用.北京：清華大學出版社，2005 [3]于海生編著.微型計算機控制技術.北京：清華大學出版社，2008 [4]戴梅萼，史嘉權編著.微型計算機技術及應用(第3版).北京：清華大學出版社，2008 [5]江曉安，董秀峰編著.數字電子技術(第二版).西安：西安電子科技大學出版社，2005

附錄

附錄：源程序代碼 ORG 0000H;初始化

AJMP START

ORG 000BH

LJMP TIME0

ORG 0030H START:MOV R1,#00H

MOV R2,#00H

MOV R3,#00H

MOV R4,#00H

MOV R5,#00H

MOV TMOD,#01H

MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

MOV IE,#82H

SETB TR0

MOV DPTR,#TAB;================ MAIN: MOV P1,R2;單片機輸出

MOV A,R3

MOVC A,@A+DPTR

MOV P2,A

INC R3

MOV A,R3

MOVC A,@A+DPTR

MOV P0,A

INC R3

MOV P3,R4

LCALL DELAY1MS

INC R2

CJNE R2,#16,MAIN

MOV R2,#0

INC R4

CJNE R4,#4,MAIN

MOV R3,#0

MOV R4,#0

LJMP MAIN;=============== TIME0:INC R5;移動顯示

CJNE R5,#3,NEXT

MOV R5,#0

INC DPTR

INC R1

CJNE R1,#144,NEXT

MOV R1,#0

MOV DPTR,#TAB NEXT: MOV TH0,#3CH

MOV TL0,#0B0H

RETI;================ DELAY1MS:MOV R7,#2;延時 DEL: MOV R6,#250

DJNZ R6,$

DJNZ R7,DEL

RET;================ TAB:;DB 000H,000H,01FH,0FCH,010H,000H,025H,000H,03BH,004H,000H,048H,00AH,050H,009H,060H;陜

;DB 07FH,0C0H,010H,0A0H,012H,090H,014H,088H,000H,08CH,000H,004H,000H,004H,000H,000H

DB 00H,00H,7FH,0FFH,44H,20H,5AH,10H,61H,0E1H,10H,82H,14H,84H,12H,88H

DB 10H,0B0H,0FFH,0C0H,10H,0B0H,12H,88H,34H,86H,11H,83H,00H,82H,00H,00H

DB 000H,000H,003H,000H,002H,0F8H,022H,010H,022H,050H,03FH,090H,022H,010H,022H,010H

DB 07FH,090H,044H,090H,044H,090H,004H,00CH,004H,030H,007H,0C0H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,010H,011H,010H,011H,020H,01FH,0E0H,022H,048H,000H,048H,038H,008H,027H,048H

DB 025H,048H,03FH,0F0H,04AH,090H,042H,090H,07EH,010H,000H,010H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,000H,010H,000H,010H,000H,010H,008H,010H,008H,010H,008H,010H,00FH,0E0H

DB 010H,020H,010H,020H,010H,020H,000H,020H,000H,020H,000H,020H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,003H,020H,00EH,020H,044H,020H,024H,020H,005H,020H,04AH,024H,02AH,0C2H

DB 00BH,07CH,01AH,040H,0E8H,040H,008H,040H,00CH,040H,008H,000H,000H,000H,000H,000H

DB 000H,000H,03FH,0FCH,022H,000H,02DH,004H,033H,008H,004H,010H,018H,0A0H,00AH,0C0H

DB 052H,080H,035H,0F8H,015H,004H,011H,004H,018H,004H,000H,038H,000H,000H,000H,000H

DB 02H,00H,02H,00H,42H,00H,33H,0FEH,00H,04H,02H,08H,02H,10H,02H,00H

DB 02H,00H,0FFH,0FFH,02H,00H,02H,00H,02H,00H,06H,00H,02H,00H,00H,00H

DB 10H,10H,20H,10H,0C0H,11H,5FH,0D2H,75H,7CH,55H,50H,55H,50H,35H,50H

DB 0D5H,50H,55H,50H,75H,7FH,5FH,0D0H,40H,10H,40H,30H,00H,10H,00H,00H

DB 08H,20H,08H,0C0H,0BH,00H,0FFH,0FFH,09H,01H,08H,82H,00H,04H,3FH,0F8H

DB 20H,00H,20H,00H,20H,00H,7FH,0FCH,20H,02H,00H,02H,00H,0EH,00H,00H

DB 24H,08H,24H,10H,24H,60H,25H,80H,7FH,0FFH,0C5H,00H,44H,80H,00H,40H

DB 24H,40H,12H,40H,00H,40H,0FFH,0FFH,00H,80H,01H,80H,00H,80H,00H,00H

DB 02H,20H,0CH,20H,88H,20H,69H,20H,09H,20H,09H,22H,89H,21H,69H,7EH

DB 09H,60H,09H,0A0H,19H,20H,28H,20H,0C8H,20H,0AH,60H,0CH,20H,00H,00H

DB 00H,10H,00H,10H,00H,10H,0FFH,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H,11H,10H

DB 11H,10H,11H,32H,11H,11H,11H,02H,33H,0FCH,11H,00H,00H,00H,00H,00H

DB 08H,20H,08H,22H,08H,41H,0FFH,0FEH,08H,80H,08H,01H,11H,81H,11H,62H

DB 11H,14H,0FFH,08H,11H,14H,11H,64H,31H,82H,10H,03H,00H,02H,00H,00H

DB 04H,08H,04H,08H,04H,10H,04H,20H,04H,40H,04H,80H,05H,00H,0FFH,0FFH

DB 05H,00H,44H,80H,24H,40H,34H,20H,04H,10H,0CH,18H,04H,10H,00H,00H

DB 49H,40H,4AH,51H,4CH,6AH,7FH,0C4H,4CH,4AH,8AH,71H,88H,42H,3FH,84H

DB 64H,98H,0A5H,0E0H,3EH,0BEH,24H,81H,24H,89H,7FH,81H,20H,07H,00H,00H

DB 01H,00H,02H,00H,04H,00H,1FH,0FFH,0E2H,02H,12H,22H,12H,22H,12H,22H

DB 12H,22H,0FFH,0FEH,12H,22H,12H,22H,32H,62H,16H,26H,02H,02H,00H,00H

DB 01H,40H,02H,40H,0EH,40H,0F3H,0FEH,12H,44H,12H,48H,09H,00H,11H,28H

DB 0F2H,0A8H,2AH,0A8H,25H,0FFH,2AH,0A8H,32H,0A8H,23H,28H,02H,00H,00H,00H

END

第二篇：基于單片機的LED點陣廣告牌設計

基于單片機的LED點陣廣告牌設計

摘要：單片機作為LED主控制模塊，利用簡單的外圍電路來驅動64×16的點陣LED顯示屏。利用多個系列高速單片機本身強大的功能，可以很方便的實現單片機與PC機間的數據傳輸及存儲，并能利用軟件方便的進行顯示內容的多樣變化，點陣顯示屏廣泛的應用于醫院、機場、銀行等公共場所，所以LED顯示屏具有很強的現實應用性。

關鍵詞：動態顯示；單片機；點陣字庫

中圖分類號：TN312.8；TP368.1文獻標識碼：A文章編號：1674-7712(2014)08-0000-01

LED（Light Emitting Diode），發光二極管，簡稱LED，是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。多個LED發光燈組成固定的字符或圖形進行顯示，即形成LED點陣圖文顯示屏。其主要特征是只控制LED點陣中各發光器件的通斷（發光或熄滅），而不控制LED的發光強弱。LED點陣的漢字顯示方式是先根據所需要的漢字提取漢字點陣（如16×16點陣），將點陣文件存入ROM，形成新的漢字編碼；而在使用時則需要先根據新的漢字編碼組成語句，再由MCU根據新編碼提取相應的點陣進行漢字顯示。

一、LED電子顯示屏概況

LED電子顯示屏是由幾百到幾十萬個半導體發光二極管構成的像素點，按矩陣均勻排列組成。利用不同的半導體材料可以制造不同色彩的LED像素點。目前應用最廣的是紅色、綠色、黃色。而藍色和純綠色LED的開發已經達到了實用階段。LED顯示屏是一種通過控制半導體發光二極管的亮度的方式，來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。

LED顯示屏分為圖文顯示屏和條幅顯示屏，均由LED矩陣塊組成。圖文顯示屏可與計算機同步顯示漢字、英文文本和圖形，而條幅顯示屏則適用于小容量的字符信息顯示。LED顯示屏因為其像素單元是主動發光的，具有亮度高，視角廣、工作電壓低、功耗小、壽命長、耐沖擊和性能穩定等優點。因而被廣泛應用于車站、碼頭、機場、商場、醫院、賓館、銀行、證券市場、建筑市場、拍賣行、工業企業管理和其它公共場所。LED顯示屏的發展前景極為廣闊，目前正朝著更高亮度、更高氣候耐受性、更高的發光密度、更高的發光均勻性，可靠性、全色化方向發展。

二、點陣式LED漢字廣告屏顯示原理及單片機應用

點陣式LED漢字廣告屏絕大部分是采用動態掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺暫留特性。將連續的幾幀畫面高速的循環顯示，只要幀速率高于24幀/秒，人眼看起來就是一個完整的，相對靜止的畫面。最典型的例子就是電影放映機。在電子領域中，因為這種動態掃描顯示方式極大的縮減了發光單元的信號線數量，因此在LED顯示技術中被廣泛使用。以8×8點陣模塊為例，說明一下其使用方法及控制過程。廣告牌設計過程中使用的紅色水平線Y0、Y1??Y7叫做行線，接內部發光二極管的陽極，每一行8個LED的陽極都接在本行的行線上。相鄰兩行線間絕緣。同樣，藍色豎直線X0、X1??X7叫做列線，接內部每列8個LED的陰極，相鄰兩列線間絕緣。

在這種形式的LED點陣模塊中，若在某行線上施加高電平（用“1”表示），在某列線上施加低電平（用“0”表示）。則行線和列線的交叉點處的LED就會有電流流過而發光。比如，Y7為1，X0為0，則右下角的LED點亮。再如Y0為1，X0到X7均為0，則最上面一行8個LED全點亮。隨著廣告屏顯示內容的多媒體化，對控制器傳輸速度，運算能力的要求越來越高。因此控制器的種類也在不斷發展以適應要求，從最初的8051單片機，到PIC單片機，又到FPGA，直到現在的ARM處理器。不同功能檔次的廣告屏對應著不同的處理器。

單片機運算速度及通信速率的限制，LED動態顯示的刷新率不可能做得太高。對顯示效果和移動算法的處理也比較吃力，在實際顯示效果上有比較明顯的閃爍感。除此之外，傳統8051單片機的內部資源貧乏，僅128字節的數據存儲器，幾K字節的程序存儲器，無E2PROM，SPI。這就需要對單片機擴展外設，無疑增加了硬件成本。因此，8051控制的條屏只能用于顯示內容及其簡單，不需要經常更改顯示內容的場合。

因為PIC單片機是RISC架構的工業專用單片機，處理指令的速度有所增加，抗干擾能力優秀，型號種類繁多。作為條屏的控制器，可以明顯的改善顯示效果，同時PIC單片機內部的資源較豐富，可節省外部電路設計難度，同時降低了硬件成本。因此，以PIC單片機為控制器的條屏目前仍是單色條屏市場的主流。

參考文獻：

[1]李建忠.單片機原理及應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2002.[2]李群芳,肖看.單片機原理?接口及應用[M].北京:清華大學出版社,2005.[3]于海生.微型計算機控制技術[M].北京:清華大學出版社,2008.[4]戴梅萼,史嘉權.微型計算機技術及應用(第3版)[M].北京:清華大學出版社,2008.[5]江曉安,董秀峰.數字電子技術(第二版)[M].西安:西安電子科技大學出版社,2005.[作者簡介]周麗萍（1979.09-），女，學士學位，科員，工程師，研究方向：電子通信技術、led顯示屏研發。

第三篇：Led點陣廣告牌設計顯示原理及控制方式分析

2.1 LED點陣模塊結構

圖2.1示出最常見的8×8單色LED點陣顯示器的內部電路結構和外型規格，其它型號點陣的結構與引腳可試驗獲得。

圖2.1 8×8單色LED模塊內部電路

LED點陣顯示系統中各模塊的顯示方式：有靜態和動態顯示兩種。靜態顯示原理簡單、控制方便，但硬件接線復雜，在實際應用中一般采用動態顯示方式，動態顯示采用掃描的方式工作，由峰值較大的窄脈沖電壓驅動，從上到下逐次不斷地對顯示屏的各行進行選通，同時又向各列送出表示圖形或文字信息的列數據信號，反復循環以上操作，就可顯示各種圖形或文字信息。點陣式LED漢字廣告屏絕大部分是采用動態掃描顯示方式，這種顯示方式巧妙地利用了人眼的視覺暫留特性。將連續的幾幀畫面高速的循環顯示，只要幀速率高于24幀/秒，人眼看起來就是一個完整的，相對靜止的畫面。最典型的例子就是電影放映機。在電子領域中，因為這種動態掃描顯示方式極大的縮減了發光單元的信號線數量，因此在LED顯示技術中被廣泛使用。

現描述一下用動態掃描顯示的方式，顯示字符“B”的過程。其過程如圖2.2

圖2.2 用動態掃描顯示字符“B”的過程

2.3 LED常見的控制方式

第四篇：LED點陣顯示屏設計報告

XX大學

開發性實驗結題報告

學

院：

電子工程學院

班

級：光信

姓

名：

學

號：

班

級：光信

姓

名：

學

號：

班

級：光信

姓

名：

學

號：

2014年X月X日

1632點陣LED電子顯示屏

摘要：

本設計是一16×32點陣LED電子顯示屏的設計。

整機以美國ATMEL

公司生產的40腳單片機AT89C52為核心，介紹了以它為控制系統的LED點陣電子顯示屏的動態設計和開發過程。通過該芯片控制兩個行驅動器74HC573和四個列驅動器74HC573來驅動顯示屏顯示。該電子顯示屏可以顯示各種文字或單色圖像，全屏采用8塊8×8點陣LED顯示模塊來組成16×32點陣顯示模式。文中詳細介紹了LED點陣顯示的硬件設計思路、硬件電路各個部分的功能及原理、相應軟件的程序設計，以及使用說明等。

單片機控制系統程序采用單片機C語言進行編輯，通過編程控制各顯示點對應LED陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點的亮滅。LED顯示以其組構方式靈活、顯示穩定、功耗低、壽命長、技術成熟、成本低廉等特點得到廣泛的應用。

關鍵詞：AT89C51單片機；LED；點陣顯示；動態顯示；C語言。

一

緒論

LED顯示屏是利用發光二極管點陣模塊或像素單元組成的平面式顯示屏幕。它具有發光效率高、使用壽命長、組態靈活、色彩豐富以及對室內外環境適應能力強等優點。并廣泛的應用于公交汽車，碼頭，商店，學校和銀行等公共場合的信息發布和廣告宣傳。LED顯示屏經歷了從單色，雙色圖文顯示屏到現在的全彩色視頻顯示屏的發展過程，自20世紀八十年代開始，LED顯示屏的應用領域已經遍布交通、電信、教育、證券、廣告宣傳等各方面。

LED點陣顯示屏概述

LED點陣顯示屏的構成型式有多種，其中典型的有兩種。一種把所需展示的廣告信息燒寫固化到EPROM芯片內，能進行固定內容的多幅漢字顯示，稱為單顯示型；另一種在機內設置了字庫、程序庫，具有程序編制能力，能進行內容可變的多幅漢字顯示，稱可編程序型。

目前，國內的LED點陣顯示屏大部分是單顯示型，其顯示的內容相對較少，顯示花樣較單一。一般在產品出廠時，顯示內容就已寫入顯示屏控制系統中的EPROM芯片內，當需要更換顯示內容時就非常困難，這樣使該類型的顯示屏使用范圍受到了限制。

國內的另一種LED顯示屏——可編程序型LED顯示屏，雖然增加了顯示屏系統的編程能力，顯示內容和顯示花樣都有所增加，但也存在著更換顯示內容不便的缺點。隨著社會經濟的迅速發展，如今的廣告牌都存在著顯示內容豐富、信息量大、信息更換速度快等特點。因此傳統的LED顯示屏控制系統已經越來越不能滿足現代廣告宣傳業的需要。而利用PC機通信技術控制LED顯示屏，則具有顯示內容豐富，信息更換靈活等優點。

LED顯示屏控制技術狀況

顯示屏的控制系統包括輸入接口電路、信號控制、轉換和數字化處理電路及輸出接口電路等，涉及的具體技術很多，其關鍵技術包括串行傳輸與并行傳輸技術、動態掃描與靜態鎖存技術、自動檢測及遠程控制技術等。

二

系統總體設計方案

需要實現的功能

設計一個室內用16×32點陣LED圖文顯示屏，要求在目測條件下LED顯示屏各點亮度均勻、充足，可顯示圖形和文字，顯示圖形或文字應穩定、清晰無串擾。圖形或文字顯示有靜止、移入移出等顯示方式。

LED顯示特點

從理論上說，不論顯示圖形還是文字，都是控制與組成這些圖形或文字的各個點所在位置相對應的LED器件發光。通常事先把需要顯示的圖形文字轉換成點陣圖形，再按照顯示控制的要求以一定的格式形成顯示數據。對于只控制通斷的圖文顯示屏來說，每個LED發光器件占據數據中的1位（1bit），在需要該LED器件發光的數據中相應的位填1，否則填0。當然，根據控制電路的安排，相反的定義同樣是可行的。這樣依照所需顯示的圖形文字，按顯示屏的各行各列逐點填寫顯示數據，就可以構成一個顯示數據文件。

顯示圖形的數據文件，其格式相對自由，只要能夠滿足顯示控制的要求即可。文字的點陣格式比較規范，可以采用現行計算機通用的字庫字模。組成一個字的點陣，其大小也可以有16×16、24×24、32×32、48×48等不同規格。漢字的點陣結構相應的顯示數據是用16進制格式以字節為單位表示的。

用點陣方式構成圖形或文字，是非常靈活的，可以根據需要任意組合和變化，只要設計好合適的數據文件，就可以得到滿意的顯示效果。因而采用點陣式圖文顯示屏顯示經常需要變化的信息，是非常有效的。點陣顯示方式適應信息變化的優點，是以點陣顯示器的價格和其復雜的控制電路為代價的。點陣顯示器在整個顯示單元的所有位置上都布置了LED器件，而像數碼管一類的顯示器件只在需要發光的七段位置上布置LED器件，其它位置是空白的。因此，點陣顯示器在相同面積情況下，價格要貴些。但是，數碼管可顯示的信息有限，只有0～9或單個的英文字符，由于組合形成的字符不多，所以其顯示數據和控制電路都比較簡單。點陣顯示器則不然，它要對點陣上全部LED進行控制，并能生成所有可能顯示的圖形文字，其顯示數據和控制電路自然要復雜得多。

設計方案論證：

3.1顯示模式方案

為了吸引觀眾增強顯示效果，可以有多種顯示模式，最簡單的顯示模式是靜態顯示。這里所說的“靜態顯示模式”不同于靜態驅動方式。與靜態顯示模式相對應，就有各種動態顯示模式，它們所顯示的圖文都是能夠動的。按照圖文運動的特點又可以分為閃爍、平移、旋轉、縮放等多種顯示模式。產生不同顯示模式的方法，并不意味著一定要重新編寫顯示數據，可以通過一定的算法從原來的顯示數據直接生成。例如，按順序調整行號，可以使顯示圖文產生上下平移；而順序調整列顯示數據的位置，就可以達到左右平移的目的；同時調整行列順序，就能得到對角線平移的效果。其它模式的數據刷新，也可找到相應的算法。不過當算法太復雜，太浪費時間的話，也可以考慮預先生成刷新數據，存儲備用。刷新的時間控制，要考慮運動圖形文字的顯示效果。刷新太慢，動感不顯著；刷新太快了，中間過程看不清。一般刷新周期可控制在幾十毫秒范圍之內。

動態掃描的意思簡單地說就是逐行輪流點亮，這樣掃描驅動電路就可以實現多行（比如16行）的同名列共用一套列驅動器，每行有一個行驅動器，具體就16×32的點陣來說，把所有同一行的發光管的陽極連在一起，把所有同一列的發光管的陰極連在一起（共陽的接法），由行譯碼器給出的行選通信號，從第一行開始，按順序依次對各行進行掃描(把該行與電源的一端接通)。

另一方面，根據各列鎖存的數據，確定相應的列驅動器是否將該列與電源的另一端接通。接通的列，就在該行該列燃亮相應的LED；未接通的列所對應的LED熄滅。當一行的掃描持續時間結束后，該行燃亮的LED也就熄滅；下一行又以同樣的方法進行顯示。全部各行都掃過一遍之后(一個掃描周期)，又從第一行開始下一個周期的掃描。只要一個掃描輪回的速度足夠快（每秒24次以上），由于人眼的視覺暫留現象，就不容易感覺出閃爍現象，就能看到顯示屏上穩定的圖形了。而且動態掃描方式功耗低，硬件成本低，每個LED都不是連續工作，因而還有利于延長LED的使用壽命。

3．2

數據傳輸方案

采用掃描方式進行顯示時，顯示數據通常存儲在單片機的存儲器中，按8位一個字節的形式順序排放。顯示時要把一行中各列的數據都傳送到相應的列驅動器上去，這就存在一個顯示數據傳輸方式的問題。從控制電路到列驅動器的數據傳輸可以采用并行方式或串行方式。顯然，采用并行方式時，從控制電路到列驅動器的線路數量大，相應的硬件數目多。當列數很多時，并行傳輸的方案是不可取的。

采用串行傳輸的方法，控制電路可以只用一根信號線，將列數據一位一位傳往列驅動器，在硬件方面無疑是十分經濟的。但是，串行傳輸過程較長，數據要經過并行到串行和串行到并行兩次變換。首先，單片機從存儲器中讀出的8位并行數據要通過并串變換，按順序一位一位地輸出給列驅動器。與此同時，列驅動器中每一列都把當前數據傳向后一列，并從前一列接收新數據，一直到全部列數據都傳輸完為止。只有當一行的各列數據都已傳輸到位之后，這一行的各列才能并行地進行顯示。這樣，對于一行的顯示過程就可以分解列數據準備（傳輸）和列數據顯示兩個部分。對于串行傳輸方式來說，列數據準備時間可能相當長，在行掃描周期確定的情況下，留給行顯示的時間就太少了，以至影響到LED的亮度。

解決串行傳輸中列數據準備和列數據顯示的時間矛盾問題，可以采用重疊處理的方法。即在顯示本行各列數據的同時，準備下一行的列數據。為了達到重疊處理的目的，列數據的顯示就需要具有鎖存功能。

經過上述分析，可以歸納出列驅動器電路應具備的主要功能。對于列數據準備來說，它應能實現串入并出的移位功能；對于列數據顯示來說，應具有并行鎖存的功能。這樣，本行已準備好的數據打入并行鎖存器進行顯示時，串并移位寄存器就可以準備下一行的列數據，而不會影響本行的顯示。圖2-1為顯示屏電路實現的結構框圖。

單片機

列驅動器

四個74HC573

兩個74HC573

列

LED顯示點陣

16x32

電源

顯示屏電路框圖

三

硬件系統設計

元器件的選擇

元件編號

規格參數

LED

16x32點陣

PCB板

20cm*20cm環氧板

U1~

74HC573

AT89C52

U8，U9

74HC02

R1~R33

330歐姆

C1、C2

22pF

晶振

1個

可行性分析：作品選用52做核心，相對于其他芯片52讀取也很方便，價格低廉。選取138以及02選通74HC573做行、列驅動器。之所以選取138以及02是因為用138及02選通573是因為，當138選通573時其他573被默認關閉，這給軟件編寫提供了很大便利。用573而不用595做驅動是因為對573熟悉，對以前學過的硬件有一個復習鞏固的作用。沒有用2803做驅動是因為573提供的電壓完全可以提供16x32LED燈的兩端電壓。

芯片簡介

(1)AT89C52

AT89C52是美國ATMEL公司生產的8位Flash

ROM單片機。其最突出的優點是片內ROM為Flash

ROM，可擦寫1000次以上，應用并不復雜的通用ROM寫入器就能方便的擦寫，讀取也很方便，價格低廉，具有在片程序ROM二級保密系統。因此可靈活應用于各種控制領域。AT89C52包含以下一些功能部件：

（1）一個8位CPU；

（2）一個片內振蕩器和時鐘電路；

（3）4KB

Flash

ROM；

（4）128B

內RAM；

（5）可尋址64KB的外ROM和外RAM控制電路；

（6）兩個16位定時/計數器；

（7）21個特殊功能寄存器；

（8）4個8位并行I/O口；

AT89C52單片機一般采用雙列直插DIP封裝，共40個引腳，圖3-3為其引腳排列圖。40個引腳大致可分為4類：電源、時鐘、控制各I/O引腳。

電源

Vcc——芯片電源，接+5V；GND——接地端。

時鐘

XTAL1、XTAL2——晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。

單片機系統外圍電路

(2)74HC573

編程時，先將使能端置1，此時輸出數據和輸入數據一致；為了將輸出的數據鎖定，防止誤操作，可將使能端清0，此時，輸出端保持原有值，不再變化。（1，使能置1；

2，數據輸入到鎖存器輸入端（輸出=輸入）；

3，使能置0（輸

出恒定=先前輸入）；（達到鎖存功能））

74HC系列的數字集成電路，當5V供電時，輸出高電平接近5V，帶負載后，能輸出4.95V左右。

從你圖上看，這里需要573輸出高電平段碼，138輸出位碼，進行動態顯示。但是圖上有錯，為了LED安全使用，在573的輸出端與7LED連接之間，應串聯300Ω電阻。

附加:

鎖存器的作用

鎖存器(Latch)是一種對脈沖電平敏感的存儲單元電路，它們可以在特定輸入脈沖電平作用下改變狀態。鎖存，就是把信號暫存以維持某種電平狀態。鎖存器的最主要作用是緩存，其次完成高速的控制其與慢速的外設的不同步問題，再其次是解決驅動的問題，最后是解決一個

I/O

口既能輸出也能輸入的問題。

（3）74HC02

74HC02

概述

74HC02是一款高速CMOS器件，74HC02遵循JEDEC標準no.7A。74HC02引腳兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。

74HC02實現了4路2輸入或非門功能。

74HC02

特性

輸入電平

74HC02

CMOS電平

ESD保護

HBM

JESD22-A114E超過2000

JESD22-A115-A超過200

可選多種封裝類型

溫度范圍

-40～+85

℃

-40～+125

℃

（4）74HC138

CD74HC138，CD74HC238和CD74HCT138，CD74HCT238是高速硅柵CMOS解碼器，適合內存地址解碼或數據路由應用。74HC138

作用原理于高性能的存貯譯碼或要求傳輸延遲時間短的數據傳輸系統,在高性能存貯器系統中,用這種譯碼器可以提高譯碼系統的效率。將快速賦能電路用于高速存貯器時,譯碼器的延遲時間和存貯器的賦能時間通常小于存貯器的典型存取時間,這就是說由肖特基鉗位的系統譯碼器所引起的有效系統延遲可以忽略不計。HC138

按照三位二進制輸入碼和賦能輸入條件,從8

個輸出端中譯出一個

低電平輸出。兩個低電平有效的賦能輸入端和一個高電平有效的賦能輸入端減少了擴展所需要的外接門或倒相器,擴展成24

線譯碼器不需外接門;擴展成32

線譯碼器,只需要接一個外接倒相器。在解調器應用中,賦能輸入端可用作數據輸入端。

行、列驅動電路

行、列驅動電路由集成電路74HC573構成，它具有一個8位串行輸入/輸出或者并行輸出的移位寄存器和一個8位輸出鎖存器的結構，而且移位寄存器和輸出鎖存器的控制是各自獨立的，可以實現在顯示本行各列數據的同時，傳送下一行的列數據，即達到重疊處理的目的。

74HC系列的數字集成電路，當5V供電時，輸出高電平接近5V，帶負載后，能輸出4.95V左右。

行由兩個573分別控制，列由四個573控制。行給高電平，列給低電平實現

點陣控制。

LED顯示屏電路

LED顯示屏是將發光二極管按行按列布置的，驅動時也就按行按列驅動。在掃描驅動方式下可以按行掃描按列控制，當然也可以按列掃描按行控制。LED顯示屏現多采用多塊8×8點陣顯示單元拼接而成。本文就是使用8塊SBM1388型號的實驗模塊組成16×32點陣，以滿足漢字顯示的要求。8×8

LED點陣是最基本的點陣顯示模塊，理解了8×8

LED點陣的工作原理就可以基本掌握LED點陣顯示技術。8×8點陣LED結構如圖3-10所示，其等效電路如圖3-11所示：

圖3-10

8×8點陣LED結構圖

從圖中（本圖的LED陣列采用共陽的接法）可以看出，8×8點陣共需要64個發光二極管組成，且每個發光二極管是放置在行線和列線的交叉點上。要實現顯示圖形或字體，只需考慮其顯示方式，通過編程控制各顯示點對應LED陽極和陰極端的電平，就可以有效的控制各顯示點的亮滅。當采用按行掃描按列控制的驅動方式時，LED顯示屏8行的同名列共用一套列驅動器。行驅動器一行的行線連接到電源的一端，列驅動器一列的列線連接到電源的另一端。應用時還應在各條行線或列線上接上限流電阻。掃描中控制電路將行線的1到

8輪流接通高電位，使連接到各該行的全部LED器件接通正電源，但具體那一個LED導通，還要看它的負電源是否接通，這就是列控制的任務了。當對應的某一列置0電平，則相應的二極管就亮；反之則不亮。例如：如果想使屏幕左上角LED點亮，左下角LED熄滅的話，在掃描到第一行時，第一列的電位就應該為低，而掃描到第八行時第一列的電位就應該為高。這樣行線上只管一行一行的輪流導通，列線上進行通斷控制，實現了行掃描列控制的驅動方式。

四

系統軟件設計

在單片機系統中，硬件是系統的基礎，軟件則是在硬件的基礎上對其合理的調配和使用，從而完成應用系統所要完成的任務。軟件的設計是設計控制系統的應用程序。其任務是在總體設計和硬件設計的基礎上，確定程序結構，分配內RAM資源，劃分功能模塊，然后進行主程序和各模塊程序的設計，最后連接起來成為一個完整的應用程序。

在進行系統總體設計時，曾經規劃過軟件結構，但由于硬件系統尚未仔細確定，軟件結構框圖十分粗糙，當硬件設計接口擴展及各功能模塊與CPU連接關系確定后，就能夠具體明確對軟件設計的要求。本設計的LED顯示屏軟件的主要功能是向屏體提供顯示數據，并產生各種控制信號，使屏幕按設計的要求顯示。根據軟件分層次設計的原理，可把顯示屏的軟件系統分成兩大層：第一層是底層的顯示驅動程序，第二層是上層的系統應用程序。顯示驅動程序負責向屏體送顯示數據，并負責產生行掃描信號和其它控制信號，配合完成LED顯示屏的掃描顯示工作。顯示驅動程序由定時器T0中斷程序實現。系統應用程序完成系統環境設置（初始化）、顯示效果處理等工作，由主程序來實現。

編程思路

根據以上硬件電路和單片機控制原理，編程思路為：

a先對相關變量進行初始化。

b調用顯示程序

c裝載漢字的第一行數據，并顯示出來。

d依次顯示漢字的第二行至第十六行。

e結束

程序見附錄1

流程圖：

調用顯示程序序

掃描第1行并顯示

顯示漢字

延時

掃描第2行并顯示

依次掃描3,4….16行

結束

開始

五

調試及性能分析

一個單片機系統經過總體設計，完成了硬件和軟件設計開發。元器件安裝后，在系統的程序存儲器中寫入編制好的應用程序，系統即可運行。但編制好的程序或焊接好的線路不能按預計的那樣正常工作是常見的事，多少會出現一些硬件、軟件上的錯誤。這就需要通過調試來發現錯誤并加以改正。調試可分為硬件調試和軟件調試。在允許的條件下，根據本設計系統的需求性首先采用在PC機上用模擬開發軟件進行檢測和調試，然后進行硬件的組裝與調試。

軟件調試

軟件調試采用脫機調試的方法，即完全用仿真器軟件在PC機上對目標電路原理圖和程序進行檢測和調試。調試過程中單片機相應輸入端由通用鍵盤和鼠標設定，運行狀態、各寄存器狀態、端口狀態等都可以在CRT指定的窗口區域顯示出來，以確定程序運行有無錯誤。調試可按下列步驟進行：

目標程序糾錯

該階段工作通常在目標程序編輯時就完成。一般來說，仿真器軟件能給用戶輸入的程序指令糾錯，包括書寫格式、標號未定義或多重定義、轉移地址溢出等錯誤。

整體程序綜合調試

即把各子程序整體連起來進入到綜合電路調試，看是否能實現預計的功能顯示。在這階段若發生故障，可以考慮各子程序在運行時是否破壞現場，數據緩沖單元是否發生沖突，標志位的建立和清除在設計上是否失誤，堆棧是否溢出，輸入輸出狀態是否正常等。

硬件調試

單片機應用系統的硬件調試和軟件調試是分不開的，許多硬件故障在軟件調試時才能發現，但通常要先排除系統中明顯的硬件故障。調試工作可以分為四步：

目測檢查

根據硬件邏輯設計圖，仔細檢查樣機線路是否連接正確，并核對元器件的型號、規格和安裝是否符合要求，必要時可用萬用表檢測線路通斷情況。

電源調試

樣機的第一次通電測試很重要，若樣機中存在電源故障，則加電后將造成器件損壞。調試的方法有兩種：一種是斷開樣機穩壓電源的輸出端檢查空載時電源工作情況；另一種是拔下樣機上的主要集成芯片，檢查電源的負載能力（用假負載）。確保電源無故障并性能符合設計要求。

通電檢查

在確保電源良好前提下，接通電源。最好在電源與其余電路之間串接一個電流表。若接通后電流很大，必須立即切斷電源。電源大得超出正常范圍，說明電路中有短路或故障。通電檢查的主要目的是看系統是否存在短路或由元器件損壞、裝配錯誤引起的電流異常。

檢查相應芯片的邏輯關系

加電后檢查各芯片插座上相關引腳的電位，仔細測量相應的輸入輸出電平是否正常。單片機系統大都是數字邏輯電路，使用電平檢查法可首先查出邏輯設計是否正確，選用器件和連接關系是否符合要求等。

根據實踐證明，這個方案設計的16×32點陣LED圖文顯示屏，結構合理，成本較低，且較容易擴展成更大的顯示屏；顯示屏各點亮度均勻、充足；顯示圖形或文字穩定、清晰無串擾；可用靜止、移入移出等多種顯示方式顯示圖形或文字。

心得：

以上僅對LED顯示屏的結構和驅動、顯示電路原理作一詳細介紹和分析。LED點陣的應用很廣，對于不同的應用環境和應用要求，可以有各種各樣的應用方式，在這里就不做詳盡敘述。由于自己知識水平的局限和時間的倉促，設計中或還存在著一些不足，我真誠的接受老師們的批評和指正。

從課題選擇、方案論證到具體設計，每一步對我來說無疑是巨大的嘗試和挑戰，我不斷地給自己提出新的問題，然后去論證、推翻，不懂就請教學長，再接著提出新的問題，在這個往復的過程中，我這篇稚嫩的設計日趨完善。每一次改進我都收獲良多，雖然我的設計作品不是很成熟，而且借鑒了前人的很多資料，但我仍然心里有一種莫大的幸福感，因為我實實在在地走過了一個完整的設計所應該走的每一個過程，并且享受了每一個過程，更重要的是這個設計中我加入了自己鮮活的思想，而且在調試中積累了很多經驗。

在做這次的設計過程中使我學到了很多，加深了對數子電路的理解，驗證了所學理論知識，提高了基本的解決實際問題的能力，并增加了對電子設計方面的興趣。更重要的是我體會到不論做什么事都要真真正正用心去做，才會使自己更好的成長，沒有學習就不可能有實踐的能力，實踐才是最終的目的，沒有實踐就不會有自己的突破和創新，希望這次的經歷能讓我在以后的工作和生活中不斷成長與進步。

在這里要特別感謝我們的學長，謝謝他們的悉心指導！

參考文獻：馬家辰.MCS-51單片機原理及接口技術.哈爾濱工業大學出版社，1997

胡漢才.單片機原理與應用.清華大學出版社

邱麗芳.單片機原理與應用

[M].北京:人民郵電出版社,2007

附錄1

#include

#define

uchar

unsigned

char

#define

uint

unsigned

int

uchar

code

atable[]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00}

;

uchar

code

btable[]={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20,0x40,0x80};

void

delay(uint

//延時1ms

{

uint

x,y;

for(x=i;x>0;x--)

for(y=115;y>0;y--);

}

void

clear()

//清屏

{

P2=0xa0;P0=0xff;

P2=0xc0;P0=0xff;

P2=0x00;P0=0xff;

P2=0x20;P0=0xff;

P2=0x40;P0=0xff;

P2=0x60;P0=0xff;

}

void

main(void)

{

uint

clear();

while(1)

{

P2=0xa0;

P0=atable[0];

P2=0xe0;

P0=btable[0];

P2=0x60;

P0=0xf7;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//掃描第1行

P2=0xa0;

P0=atable[1];

P2=0xe0;

P0=btable[1];

P2=0x60;

P0=0xfb;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0xfe;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//2

P2=0xa0;

P0=atable[2];

P2=0xe0;

P0=btable[2];

P2=0x60;

P0=0xfd;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//3

P2=0xa0;

P0=atable[3];

P2=0xe0;

P0=btable[3];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xff;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//4

P2=0xa0;

P0=atable[4];

P2=0xe0;

P0=btable[4];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0x01;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//5

P2=0xa0;

P0=atable[5];

P2=0xe0;

P0=btable[5];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0x7f;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//6

P2=0xa0;

P0=atable[6];

P2=0xe0;

P0=btable[6];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0x7f;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x93;

delay(2);

//7

P2=0xa0;

P0=atable[7];

P2=0xe0;

P0=btable[7];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x07;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x6d;

delay(2);

//8

P2=0xa0;

P0=atable[8];

P2=0xe0;

P0=btable[8];

P2=0x60;

P0=0xbf;

P2=0x40;

P0=0xff;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0x7d;

delay(2);

//9

P2=0xa0;

P0=atable[9];

P2=0xe0;

P0=btable[9];

P2=0x60;

P0=0xbf;

P2=0x40;

P0=0xff;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xbb;

delay(2);

//10

P2=0xa0;

P0=atable[10];

P2=0xe0;

P0=btable[10];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x27;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xd7;

delay(2);

//11

P2=0xa0;

P0=atable[11];

P2=0xe0;

P0=btable[11];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0xdb;

P2=0xc0;

P0=0xbe;

P2=0x00;

P0=0xef;

delay(2);

//12

P2=0xa0;

P0=atable[12];

P2=0xe0;

P0=btable[12];

P2=0x60;

P0=0xfe;

P2=0x40;

P0=0xfb;

P2=0xc0;

P0=0xbe;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//13

P2=0xa0;

P0=atable[13];

P2=0xe0;

P0=btable[13];

P2=0x60;

P0=0x80;

P2=0x40;

P0=0x77;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//14

P2=0xa0;

P0=atable[14];

P2=0xe0;

P0=btable[14];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0xaf;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//15

P2=0xa0;

P0=atable[15];

P2=0xe0;

P0=btable[15];

P2=0x60;

P0=0xff;

P2=0x40;

P0=0xdf;

P2=0xc0;

P0=0xbf;

P2=0x00;

P0=0xff;

delay(2);

//16

}

第五篇：16X16點陣顯示廣告牌設計說明

16X16點陣顯示廣告牌

電路說明：

為5V電源輸入

S2 電源開關

D1 電源指示燈

R1 指示燈限流電阻

U3 單片機AT89S52

U1 U2 驅動列掃描74HC595 串入并出。C1 R10 單片機上電復位，S1

手動復位。

Y1 C2 C3 為單片機提供時鐘

R2……R9 R27…….R34

為點陣的限流電阻（為了更亮些本設計使用2K電阻）。

R11…..R26

三極管基極電阻

Q1------Q16 S8550點陣驅動三極管

A1…..A4

8*8點陣

組成16*16點陣屏。

注：PROTEUS仿真圖為了仿真方便沒加驅動三極管及電阻（不影響仿真效果）

芯片資料：

AT89S52腳位：

AT89C51腳位：

74HC595腳位：

8*8點陣腳位：

USB母頭：

答辯常見問題：

單片機正常工作的三個條件：

１．５Ｖ供電２．復位電路

３．時鐘脈沖（即晶振）

單片機的29 30腳為何空著：

29腳PSEN是連接外部ROM時選通信號。

30腳當訪問外部存儲器時，ALE作為鎖存擴展地址的低8位字節的控制信號。當訪問外部數據存儲器時，ALE以十二分之一振蕩頻率輸出正脈沖，同時這個引腳也是EPROM編程時的編程脈沖輸入端。故此用不上。

單片機３１腳為何要接高電平：

31腳為內部程序存儲器和外部程序存儲器選擇端。當31腳(EA /Vpp)為高電平時，訪問內部程序存儲器，當 31腳(EA/Vpp)為低電平時，則訪問外部程序存儲器。

此點陣為何要用兩片74HC595，一片可以嗎：

不可以，74HC595是串入8并出，一片只能驅動八列。

可以用其它的芯片代換74HC595嗎：

可以的，74HC138可以，它是三----八譯碼器。74HC154也可以，它是四-----十六譯碼器。

如何使點陣更亮些：

１．修改限流電阻（阻值越小點陣越亮）。２．在每列加三極管驅動。

此點陣為什么有拖影：

是的，一般拖影有三種可能，一是：CPU處理速度太慢，即時鐘頻率低。二是：字移動的速度太快（人眼的視覺暫留引起）。三是：與點陣屏有關（本點陣屏采用的是可見發光芯，由于是可見發光芯，當他熄滅瞬間我們可以見到發光芯慢慢熄滅，此種屏的好處就是比不可見發光芯的點陣屏要亮些）。

此點陣在不修改硬件的情況下可往上或下移動嗎：

不可以，要其向上或向下移動，需要加其他鎖存信號的芯片。

此電路具有斷電記憶嗎？

沒有，需要加24CXX存儲器。24CXX是一種EEPROM，即一種存儲器，（24C01、24C02、24C04、24C08、24C16等）這種存儲器的特性是掉電保存，并且可以重復擦寫。

此16*16點陣可擴展更大的點陣嗎：

可以的，可擴展16*24 16*32等等，列驅動可用74HC595來完成，因為此芯片占用單片機的I/O更少些。也可擴展24*24

24*32等等。行列同樣可以用74HC595來驅動實現。

單片機AT89C51與 AT89C52區別：

他們是互相兼容的，引腳排列一樣可以相互替換，存儲空間不一樣AT89C51是4KB的，AT89C52是8KB的程序可以大點

還有就是52多個定時器T 2

單片機AT89S52與 AT89C52兼容嗎？

完全兼容，AT89S52多了在線下載功能，更方便（最大的區別就是C52需要把芯片從線路板上摳下來放到編程器上燒寫程序，之后再放回去，極不方便。S52就不用，可以在線路板上下載程序即支持ISP下載，非常方便。AT89C52已經停產了，市面上不多見了。）

單片機AT89S52與 AT89C52對比：

AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規方法進行編程，也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發成本。

AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準 MCS-51指令系統及80C51引腳結構，芯片內集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S52可為許多嵌入式控制應用系統提供高性價比的解決方案。

AT89S52具有如下特點：40個引腳，8k Bytes Flash片內程序存儲器，256 bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），32個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個中斷優先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。

親，答辯之前首先要對電路熟悉。以上是幫助親，熟悉電路。親，還可以多找些相關資料，以便順利通過答辯。

如親，還有疑問，請咨詢我們。QQ：905653785

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Led點陣廣告牌設計

第一篇：Led點陣廣告牌設計

第二篇：基于單片機的LED點陣廣告牌設計

第三篇：Led點陣廣告牌設計顯示原理及控制方式分析

第四篇：LED點陣顯示屏設計報告

第五篇：16X16點陣顯示廣告牌設計說明

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